Kann die Erde die Umlaufbahn verlassen, wenn die Bevölkerung von Menschen und anderen Lebewesen zunimmt?

Ich weiß nicht viel über Physik, aber das schien der richtige Ort zu sein, um meine Frage zu stellen. Ich entschuldige mich im Voraus, wenn es lächerlich ist.

Es ist eigentlich eine zweiteilige Frage:

  • Wenn die Bevölkerung von Menschen und anderen Lebewesen zunimmt, trägt das zur Gesamtmasse der Erde bei?

  • Wenn das der Fall ist, könnte diese zusätzliche Masse jemals ausreichen, um die Umlaufbahn um die Sonne zu verändern?

Um zu veranschaulichen, wie wenig Einfluss wir auf die Erdumlaufbahn haben, finden Sie vielleicht diese Seite hilfreich/unterhaltsam: what-if.xkcd.com/8
Auch interessante Lektüre: scitechdaily.com/earth-loses-50000-tonnes-of-mass-every-year . Die Erde gewinnt ständig Tonnen von kosmischem Staub und verliert Tonnen von leichten Gasen. Anscheinend (gemäß dem Link) ist der Nettoeffekt ein Verlust.
Hinweis: Was passiert mit Leichen?
10 Upvotes dafür? Wirklich?
Hast du dich nicht gefragt, woher deine eigene Masse kommt? Ernsthaft?
Wie gesagt, Lebensformen auf der Erde stammen normalerweise von der Erde, ändern also ihre Gesamtmasse nicht, im Gegensatz zu der Atmosphäre, die in den Weltraum entweicht, oder Weltraumschrott, Asteroiden oder Kometen, die auf uns herabstürzen. Wenn wir jedoch die Massenverteilung ändern würden, wäre das eine andere Sache. Ich denke, es gibt ein xkcd What If dazu oder zu allen Menschen auf dem Planeten, die gleichzeitig springen, und es gab Gedankenexperimente zum Drei-Schluchten-Staudamm in China, die die Erdrotation veränderten, was wiederum auch die Umlaufbahn ein messbares Stück verändern könnte. Außerdem gibt es irgendwo in den USA ein Stargate.

Antworten (4)

Lebensformen bestehen aus Materialien, die bereits auf der Erde vorhanden sind. Daher würde eine zunehmende Bevölkerung die Gesamtmasse des Planeten nicht verändern und kann seine Umlaufbahn nicht beeinflussen.

Und selbst wenn die Masse der neugeborenen Lebensformen magisch aus dem Nichts auftauchen würde, wäre sie so viel kleiner als die Masse des Planeten, dass sie keine messbare Wirkung hätte. Der Planet gewinnt und verliert Masse in viel größeren Mengen (einige Luftmoleküle entweichen in den Weltraum, Meteore werden eingefangen usw.), und das ist immer noch klein genug, um unbedeutend zu sein.
Weißt du, diese Aussage macht nach den Gesetzen der Physik, die wir kennen, absolut Sinn, aber diese Aussage zu hören, hat mich einfach umgehauen.
Genau genommen kommt ein Großteil der chemischen Energie in den Bindungen indirekt von der Sonnenenergie und daher gewinnen wir Masse von der Sonne. (Chemische Bindungen erhöhen das Gewicht). Aber das würde natürlich eine lächerliche Menge an Leben und lächerliche Mengen an Energieabsorption von der Sonne erfordern.
Da das allgemeine Wachstum des Lebens auf der Erde Bodenmaterialien in eine etwas höhere Höhe bringt (etwa 0,5 m höher), könnten wir sagen, dass sich die Erdrotation aufgrund der Erhaltung ihres Drehimpulses verlangsamt?
Zusätzlich zu dem, was @RamchandraApte über die Masse der Sonne gesagt hat, wäre die Masse der Lebensformen weiter vom Massenmittelpunkt der Erde entfernt, als wenn die Lebensform nur ein Massenteil der Erde wäre, und würde daher einen Unterschied machen. Ähnlich wie die Idee von Wolkenkratzern, die die Rotation beeinflussen, außer in einem viel viel kleineren Maßstab.
@ResidentBiscuit: Hier ist noch eine Sache, die Sie umhauen wird. Da der größte Teil der festen Masse von Bäumen aus Kohlenstoff besteht und Bäume nur Wasser und Spurenelemente aus dem Boden absorbieren und Bäume Kohlendioxid aus der Luft absorbieren, bedeutet dies, dass Bäume nicht aus dem Boden, sondern aus der Luft wachsen!
@danielAzuelos: Siehe meinen Kommentar oben, da der Großteil der Masse für das Leben aus der Luft stammt, anstatt dass die Bodenmaterialien entweder ungefähr auf der gleichen Höhe bleiben oder auf eine niedrigere Höhe abgesenkt werden (Luft-> Bäume-> Dinosaurier-> Erdöl).
@slebetman Es gab ein Video von Feynman auf YouTube, in dem er darüber sprach, wie Bäume aus der Luft wachsen, faszinierend! Link: youtube.com/watch?v=N1pIYI5JQLE
@slebetman Buh? Bäume bestehen aus Kohlendioxid und Wasser (plus Spuren anderer Stoffe). Das Wasser wird aus dem Boden aufgenommen, daher macht es keinen Sinn zu behaupten, dass Bäume "aus der Luft wachsen". Sie können versuchen zu argumentieren, dass das Wasser irgendwo als Regen aus der Luft gefallen ist, aber das ist völlig willkürlich: Es ist auch aus dem Ozean verdunstet, warum also nicht sagen, dass Bäume "aus der Luft und dem Ozean wachsen"?
Dies besagt, dass Bäume zu 50 % oder mehr aus Wasser bestehen, während sie tatsächlich leben. @RamchandraApte: Die chemische Energie aus der Photosynthese und dem weiteren Stoffwechsel durch die Nahrungskette wird größtenteils in Wärmeenergie umgewandelt, die in den Weltraum abgestrahlt wird, um das planetare Gleichgewicht in etwa aufrechtzuerhalten, soweit mir bekannt ist.
Zusätzlich zum Argument von @RamchandraApte nimmt die Erde jedes Jahr einige Zehntausend Tonnen überschüssige Masse aufgrund von Meteoriteneinschlägen / Schnittstellen mit zufälligem Weltraumschrott auf.
Da Bäume und Drehimpuls in den Kommentaren erwähnt wurden, noch eine etwas verwandte lustige Tatsache: Wenn Bäume im Herbst kollektiv ihre Blätter verlieren (und die meisten betroffenen Bäume befinden sich auf der Nordhalbkugel, also sprechen wir hier vom Nordherbst), gibt es a messbare (allerdings nicht mit Ihrer Armbanduhr) Beschleunigung der Erdrotation.

Die Masse bleibt erhalten (bis zu dem kleinen Beitrag, den der Kernzerfall zum Gesamtmasseverlust hat). Alle biologische Materie wird einfach aus Materialien aus der Umwelt geschaffen (wir essen, oder?). Abgesehen von gelegentlichen Raumsonden, Sternschnuppen und Sonnenwindeffekten kann die Erde in Bezug auf den Stoffaustausch als geschlossenes System betrachtet werden. Was auch immer auf unserer Oberfläche passiert, ist nur eine lokale Umverteilung von Ressourcen.

Es ist ziemlich einfach, die Energie zu berechnen, die erforderlich ist, um die Erde von der Sonne wegzubewegen. Es ist ungefähr das Gleiche wie die kinetische Energie der Erde um die Sonne: 2.7 × 10 33 J . Diese Art von Energie ist schwer zu bekommen. Planeten bewegen sich normalerweise umher und ändern ihre Umlaufbahnen, weil andere Planeten Gravitationswirkung auf sie haben. Jupiter warf die Planeten überall hin, bevor sich das Sonnensystem in dieser Konfiguration niederließ. Aber ... lokal können wir nichts tun, weil die Impulserhaltung gilt: INTERNE Kräfte können das Produkt Masse*Geschwindigkeit nicht ändern, und die Masse bleibt konstant, ebenso die Geschwindigkeit.

It's quite easy to compute the energy required to move the earth away from the sun. It's about the same as the kinetic energy of earth around the sun:Ist es reiner Zufall, ungefähr gleich zu sein?
@kasperd, Nein. Die kinetische Energie, die erforderlich ist, um in einer perfekt kreisförmigen Umlaufbahn zu bleiben, beträgt genau die Hälfte der kinetischen Energie, die erforderlich ist, um in derselben Höhe eine Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen. Aber die Umlaufbahn der Erde ist nicht perfekt kreisförmig und damit das „Ungefähr“.
Wenn man Wikipedia glauben darf, haben wir einen minimalen Nettoverlust an Erdmasse , wenn wir die Auswirkungen der Zunahme durch einfallende Meteore, Staub usw. (+40.000 Tonnen/Jahr) und der Abnahme durch Gasverlust usw. (-95.000 Tonnen Wasserstoff/Jahr) zusammenzählen ).
Ja, wir verlieren ein bisschen Masse. Der Mars hat seine gesamte Atmosphäre verloren (kein Magnetfeld, kein Schutz vor Sonnenwind und leichtere Gase verdampfen sowieso). Und ... wir erhalten auch einen kleinen "Schub" durch Sonnenwind und -strahlung. Aber ... nicht so viel. Ich denke, der Hauptbeitrag zu Orbitalverschiebungen sind immer noch andere Planeten und die Gezeitenkopplung mit der Sonne.
Könnten wir sagen, dass die Erde insgesamt durch ihre Exosphäre langsam im Weltraum verdunstet?
Nur die gasförmigen Teile, und selbst das dauert sehr lange (länger als die Lebensdauer des Sonnensystems).
@danielAzuelos Größtenteils nein. Je weiter man sich von der Erde entfernt, desto weniger äußere Einflüsse gibt es und am Ende zählt nur noch die Schwerkraft der Erde. Das durchschnittliche Gasmolekül erreicht keine Fluchtgeschwindigkeit. Wenn es also irgendwann in eine Richtung weg von der Erde fliegt, verliert es schließlich einfach an Schwung und fällt einfach zurück.

Wie andere gesagt haben, steigt die Masse der Erde nicht, weil wir Lebensmittel essen, die auf der Erde produziert werden. Angenommen, wir importieren irgendwie wirklich große Mengen an außerirdischer Nahrung, was passiert nun?

  1. Wir rösten. Lebensmittel enthalten ziemlich viel Kohlenstoff. Kohlenstoff aus außerirdischer Nahrung ist ebenso ein Treibhausproblem wie das Verbrennen fossiler Brennstoffe.

Sollten wir das irgendwie vermeiden (z. B. Kohlenstoffbindung) und weiter wachsen:

  1. Wir ertrinken. Nahrung besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Wasserstoff und Sauerstoff verbinden sich zu Wasser. Der Meeresspiegel steigt.

Sollten wir das irgendwie vermeiden (z. B. indem wir Material importieren, um die Oberfläche aufzubauen) und weiter wachsen:

  1. Wir werden zerquetscht. All diese Masse, die der Erde hinzugefügt wird, wird ihre Schwerkraft erhöhen.

Sollten wir das irgendwie vermeiden und weiter wachsen:

  1. Wir werden zu Tode erschüttert. All diese Masse, die der Erde hinzugefügt wird, wird die Umlaufbahn des Mondes senken und somit die Gezeiten erhöhen. Letztendlich wird dies wirklich katastrophale Erdbeben verursachen.

Sollten wir das irgendwie vermeiden und weiter wachsen:

  1. Wir werden zerschmettert und begraben. Wenn der Mond immer näher kommt, wird er schließlich die Roche-Grenze überschreiten und zerstört werden. Unsere Ringe wären viel prächtiger als die von Saturn, aber es würde eine Menge Masse da oben sein, die gegen sich selbst stößt. Während vieles davon nur zu Staub zermahlen wird, wird eine ansehnliche Menge deorbitiert – und sogar ein kleiner Teil des Mondes ist immer noch eine ziemliche Schicht auf der Oberfläche.

Sollten wir das irgendwie vermeiden und weiter wachsen (beachten Sie, dass wir jetzt an dem Punkt angelangt sind, an dem es eine leichte Auswirkung auf unsere Umlaufbahn geben wird – uns näher an die Sonne heranzieht, nicht weg):

  1. Wir gehen Nova. Wir haben einen großen, nicht brennbaren Kern mit einer Menge Wasserstoff (in Form von Wasser) an der Oberfläche. Das ist im Grunde dasselbe wie ein Weißer Zwerg, der Wasserstoff von seinem Begleiter sammelt – schließlich entzündet sich der Wasserstoff. (Und ja, unser Kern wäre an diesem Punkt degeneriert.)

Sollten wir das irgendwie vermeiden und weiter wachsen (und beachten, dass wir immer noch näher umkreisen, nicht entkommen):

  1. Wir verwandeln uns in einen Neutronenstern. Nichts hält den Druck auf, wir überschreiten die Grenze der Elektronenentartung und ab geht es.

Sollten wir das irgendwie vermeiden und weiter wachsen (und beachten, dass wir immer noch näher kommen, obwohl uns jetzt eher die Sonne umkreist):

  1. Wir verwandeln uns in ein schwarzes Loch. Das Gleiche gilt, der Entartungsdruck ist nicht genug und wir gehen runter.

Sollten wir das irgendwie vermeiden und weiter wachsen (und beachten, dass wir immer noch näher kommen, obwohl uns jetzt eher die Sonne umkreist):

  1. Wir braten. Unsere zunehmende Masse bringt die Sonne auf uns herunter, so wie wir vor einigen Schritten den Mond heruntergebracht haben.

Flucht hat an diesem Punkt keine Bedeutung mehr.

Ich wäre sehr überrascht, wenn wir es schaffen würden, genug zu essen, um auch nur die zweite Stufe dieser Liste zu erreichen, bevor die alternde Sonne die ganze Angelegenheit strittig macht.

Viele andere machten deutlich, dass Babys nicht aus Materie von woanders gemacht werden. Aber wenn die Masse der Erde durch Magie um zehn Prozent zunehmen würde, würde sich ihre Umlaufbahn nicht ändern. Sein Impuls – seine Tendenz, geradlinig in den Weltraum zu fliegen – würde um zehn Prozent zunehmen, und die entgegenwirkende Kraft der Schwerkraft der Sonne würde um zehn Prozent zunehmen.

Ja! Aber all diese magischen Babys würden einen erheblichen Einfluss auf die Umlaufbahn des Mondes haben. Das Perigäum wäre viel näher und der Mondmonat wäre deutlich kürzer. Glücklicherweise wäre die daraus resultierende Flutkatastrophe unbedeutend im Vergleich zu der logistischen Belastung, ~10^23 neugeborene Babys (ein Maulwurf!) gefüttert und gereinigt zu halten.
Wäre der Mond/Erde-Effekt nicht derselbe wie der Erde/Sonne-Effekt? Der Zunahme der Gravitationsanziehung würde die Zunahme des Impulses entsprechen.